论文摘要
试验目的：本论文采用二因子有重复试验设计法和多因子多水平均匀设计法优化棉粕源主体底物发酵的菌种比例和接种量、发酵参数、底物辅料组成和底物微量元素添加量等,最后通过优化组合进行二元复合发酵,通过对发酵产物中游离棉酚含量、酵母菌数、蛋白酶活性、淀粉酶活性等指标的测定,评定发酵产物的生物学特性和营养价值。其目的是将酵母培养物的生物学特性与新疆丰富棉粕资源的脱毒利用有机地结合起来,开发新型生物活性蛋白饲料——棉粕源酵母发酵饲料。试验方法：本论文主要是由四个优化试验和一个综合优化试验组成。试验一：采用的是二因子有重复的试验设计方法,从接种量（1mL、2mL、4mL、8mL、16mL）、和接种比例（1/9、3/7、5/5、7/3、9/1）2因素5水平着手,按照二因素有重复试验值的设计表,共设计25个试验处理,通过测定发酵产物中游离棉酚含量,研究不同处理组合对游离棉酚含量的影响,探讨其变化规律,得出热带假丝酵母ZD-3和酿酒酵母ZD-5对棉粕源基础底物复合发酵的优化接种量和接种比例。试验二：是在试验—优化结果上,采用均匀设计的试验方法,从发酵温度（20min、25min、30min、35min、40min）、时间周期（12h、24h、36h、48h、60h）、底物初始水分（35%、40%、45%、50%、55%）、底物初始pH（5.5、6.0、6.5、7.0、7.5）4因素5水平着手,按照均匀设计表U5（54）,共设计5个试验处理,通过测定不同处理组合发酵产物中的游离棉酚（FG）含量和酵母菌数量等指标,经回归方程分析得到发酵温度、时间周期、底物初始水分和pH等的最优发酵条件参数,本试验旨在优化棉粕源生物蛋白饲料二元复合发酵工艺参数。试验三：在复合发酵接种量和接种比例及发酵工艺参数优化的基础上,对提供微生物营养源的棉粕源生物蛋白饲料底物辅料组成进行优化,试验采用9因子12水平均匀设计法,9因子分别为X1（鱼粉,有机氮源）、X2（尿素,无机氮源）、X3（糖蜜,酵母易发酵糖源）、X4（甘露糖,酵母菌体的组成成分）、X5（硫酸镁,补充镁、硫元素）、X6（氯化钠,补充氯、钠离子）、X7（K2HPO4/KH2PO4,补充钾、磷元素）、X8 （CaHPO4,补充钙、磷元素）、X9（硫胺素,酵母菌体的组成成分）。按照均匀设计表U12（129）,共设计12个试验处理,通过测定发酵产物中FG含量和活性酵母菌数,确定脱毒效率高、活性酵母菌含量多的棉粕源生物蛋白饲料底物辅料组成参数,为生产优质生物发酵饲料奠定基础。试验四：在试验—和试验二优化结果的基础上,对参与微生物生命代谢及构建多种酶活性中心的复合酵母培养物底物中的微量元素添加量进行优化,试验从硫酸亚铁、硫酸铜、硫酸锰、硫酸锌和亚硒酸钠等化合物在基础底物中的添加量着手,采用5因子6水平均匀设计试验法,5因子水平的设置既要考虑微生物因素,又要顾及动物的安全因素,这样才可确保发酵产物安全性。发酵结束后测定变性底物中的酵母菌含量、FG含量,统计分析试验结果,以酵母菌数最多、FG含量最低的组合为优化结果。试验五：综合以上研究结果,制备优质棉粕源酵母发酵饲料。发酵结束后,测定发酵产物产物酵母菌数、蛋白酶活性、淀粉酶活性、游离棉酚含量以及常规营养指标（DM、CP、AA、EE、NDF、Ash、Ca、P）等,综合评定产物的生物学特性和营养价值。试验结果：试验一：热带假丝酵母ZD-3与酿酒酵母ZD-5二元复合固体发酵的优化接种量和接种比例分别为8mL,3：7。试验二：棉粕源酵母发酵饲料工艺参数的优化结果为：发酵温度32℃、发酵时间48h、底物初始水分40%、自然pH。试验三：底物辅料组成的优化结果为：X1（鱼粉）5.99g/100g、X2（尿素）1.05g/100g、X3（糖蜜）2.09 g/100g、X4（甘露糖）0.73g/100g、X5（硫酸镁）0.39g/100g、X6（氯化钠）0.64 g/100g、X7（K2HPO4/KH2PO4） 0.4g/100g、X8（CaHPO4） 1.6g/100g、X9（硫胺素）0.56 mg/kg。试验四：底物微量元素添加量的优化结果为：X1（硫酸亚铁）540mg/kg、X2（硫酸铜）4 mg/kg、X3（硫酸锰）180 mg/kg、X4（硫酸锌）15 mg/kg、X5（亚硒酸钠）0mg/kg。试验五：棉粕源酵母发酵饲料FG含量8.9mg/kg,底物酵母菌数4.98x 108cfu/g,发酵饲料的CP、EE、Ca、P含量均显糟增加；发酵饲料中含有淀粉酶。发酵后底物中的游离氨基酸总量显著提高,水解氨基酸总量显著提高。表明棉粕源酵母发酵饲料是一种游离氨基酸含量高,具有淀粉酶活性的微生态发酵饲料。